Engenharia de Controle e Automação
Física Experimental para Engenharia 1 (N1FE1)
Professores Osvaldo Canato Júnior e Wilson Elmer
Experimento 10 – Momento Angular
1. Objetivos:
 Estudar o momento angular de um corpo em movimento circular bem como analisar sua
conservação.
2. Modelo Teórico:
 A variação com o tempo do momento angular total de um sistema de partículas em relação a um
ponto qualquer é igual à soma dos torques associados às forças externas que atuam sobre o
sistema.
dL
  ext
dt
 Caso a soma dos torques associados às forças externas que atuam sobre o sistema seja nula,
ficamos com:
dL
L=constante
0
dt
 Podemos, assim, enunciar o princípio de conservação do momento angular: para um sistema
isolado, isto é, quando o torque resultante das forças externas sobre o sistema é nulo, o momento
angular total do sistema é constante.
 No contexto da situação acima descrita e de seus conhecimentos sobre momento angular e linear,
apresente a expressão matemática que indique o valor do momento angular de um objeto girando
em movimento circular e uniforme em função de sua massa, do raio da curva e do período do
movimento.
 A partir da expressão encontrada no item anterior, descreva o formato da curva traçada na
construção de um gráfico do período do movimento em função do raio da curva.
 Utilize seus conhecimentos sobre linearização gráfica para sugerir uma troca de variáveis que
possibilite extrair o valor do momento angular do objeto a partir do coeficiente angular de uma
reta.
3. Procedimento experimental:
A figura a seguir representa o aparato que será utilizado para o estudo do momento angular de um corpo
em movimento circular.
1. Amarrar firmemente um massor de 50 gramas em um fio de aproximadamente 1,0 metro;
2. Com o auxílio de fitas adesivas fazer marcas de 15 em 15 centímetros (ou de 10 em 10 centímetros) a
partir da extremidade do massor;
3. Passar o fio pelo interior de um tubo oco;
4. Segurando o tubo com uma das mãos e o fio com a outra, colocar o massor a girar num plano
horizontal sob um raio (r) de 15cm (Recomendação: segurar o tubo pela parte de baixo e suspender o
braço, de forma que o giro do massor seja distante da altura da própria cabeça e dos demais presentes);
5. Com o auxílio de um cronômetro, realizar a contagem de tempo correspondente a 10 voltas completas
consecutivas (Recomendação: antes de medir o tempo das 10 revoluções, treinar o movimento de modo
a mantê-lo por mais tempo possível no plano horizontal sem variação do raio);
6. Repetir o procedimento anterior por pelo menos duas outras vezes e encontrar o valor médio da
contagem de tempo correspondente a 10 voltas completas consecutivas;
7. Determinar o período (T) do movimento.
8. Repetir os procedimentos 4, 5, 6 e 7 para diferentes raios (r).
10. Organizar os dados e os resultados em uma tabela segundo o modelo abaixo:
r (m)
r2 (m2)
Δtm10voltas (s)
T(s)
12. Utilizar o método da linearização gráfica para calcular o módulo do momento angular (L) que
caracteriza o movimento do objeto em observação.
4. Forma de entrega:
Postagem no fisicaemrede.com, até 09/06, de arquivo texto1 de uma síntese do experimento contendo
objetivos, breve introdução teórica focada na demonstração das expressões matemáticas solicitadas no
item “modelo teórico”, materiais utilizados, procedimento experimental realizado, resultados
(exposição organizada de esquemas/fotos, medidas, cálculos e respostas às questões/solicitações
contidas no item “procedimento experimental” do roteiro) e conclusão.
1
Arquivo Word, preferencialmente salvo como ".doc", que contenha todo o texto a ser avaliado, incluindo-se a incorporação
das imagens solicitadas e com todas as expressões matemáticas utilizadas corretamente nele formatadas.